一种印刷电路板式熔盐气体换热器制造技术

技术编号:15634771 阅读:140 留言:0更新日期:2017-06-14 18:34
本发明专利技术提供一种印刷电路板式熔盐气体换热器,包括换热板芯体,换热板芯体包括至少1个周期性结构,周期性结构由依次叠设的第一气体换热板、熔盐换热板和第二气体换热板组成;熔盐换热板设置有多条熔盐流道,熔盐流道从熔盐换热板的纵向第一端延伸至熔盐换热板的纵向第二端;第一气体换热板和第二气体换热板上均设置有多条气体流道,气体流道从相应气体换热板的横向第一端延伸至相应气体换热板的横向第二端。本发明专利技术采用错流的方式换热,合理分配空间,极大地利用了热盐的显热;本发明专利技术中流道的周期性曲线结构可增加流体的湍动性,破坏近壁面处的换热边界层,提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种印刷电路板式熔盐气体换热器
本专利技术涉及换热装置领域,特别是涉及一种印刷电路板式熔盐气体换热器。
技术介绍
换热器被广泛应用到石油化工、航空航天、海洋工程、船舶和核电等工业领域,可以实现不同工质之间的热量交换,而现有的各类换热器普遍存在换热面积密度低,体积重量大,抗高温高压性能差,传热效率低等问题,特别是在核电领域,随着第四代核反应堆的推广应用,传统焊接方式建造的换热器无法满足核反应堆内高温高压介质的使用要求。需要采用耐高温高压的新型高效换热设备。针对以上情况,印刷电路板式换热器作为高效、紧凑、新型的换热设备,是一种理想的选择,已在各种领域中得到应用。由于印刷电路板换热器通道直径较小,熔盐在换热器通道内流动,最重要的一点就是防止熔盐温度过低,产生冻堵。以二元硝酸盐为例,其熔点为207℃,完全熔化温度为238℃,当熔盐低于238℃就会出现固态晶体,低于300℃随温度降低粘度急剧增加,故而,较低温度的熔盐需要进行升温才能在避免堵塞,但较高温度的熔盐会对换热器流道造成较大的热膨胀效应,缩短换热器的使用寿命。因此,亟需一种新的换热设备解决上述问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种印刷电路板式熔盐气体换热器,该换热器很好地防止了在低温环境熔盐造成流道堵塞,同时避免了在高温环境下熔盐会对换热器流道造成的较大的热膨胀效应,提高使用寿命。为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种印刷电路板式熔盐气体换热器,包括换热板芯体,所述换热板芯体包括至少1个周期性结构,所述周期性结构由依次叠设的第一气体换热板、熔盐换热板和第二气体换热板组成;所述熔盐换热板设置有多条熔盐流道,所述熔盐流道从所述熔盐换热板的纵向第一端延伸至所述熔盐换热板的纵向第二端;所述第一气体换热板和所述第二气体换热板上均设置有多条气体流道,所述气体流道从所述相应气体换热板的横向第一端延伸至相应气体换热板的横向第二端。于本专利技术的一实施方式中,多条熔盐流道的流向相互平行,且相邻两条熔盐流道之间的间距相等;多条气体流道的流向相互平行,且相邻两条气体流道之间的间距相等。于本专利技术的一实施方式中,所述气体流道的流向与所述熔盐流道的流向相互垂直。于本专利技术的一实施方式中,所述印刷电路板式熔盐气体换热器还包括设置于换热板芯体周围的外壳,所述外壳设置有一对熔盐侧封头及一对气体侧封头,其中一所述熔盐侧封头设置有熔盐进口,另一所述熔盐侧封头设置有熔盐出口;其中一所述气体侧封头设置有气体进口,另一所述气体侧封头设置有气体出口。于本专利技术的一实施方式中,所述熔盐进口和所述熔盐出口分别与所述熔盐流道的进出口端相对应,所述气体进口、所述气体出口分别与所述气体流道的进出口端相对应。于本专利技术的一实施方式中,所述外壳周围设置有保温棉。于本专利技术的一实施方式中,所述外壳与所述保温棉之间设置有电加热丝。于本专利技术的一实施方式中,所述第一气体换热板、和所述第二气体换热板分别由两块印刷电路板对扣串联而成,以适于形成呈中心线对称的所述气体流道;所述熔盐换热板由两块印刷电路板对扣串联而成,以适于形成呈中心线对称的所述熔盐流道。于本专利技术的一实施方式中,所述熔盐流道与所述气体流道的截面形状均为矩形。于本专利技术的一实施方式中,所述熔盐流道和所述气体流道的流向布置形式均为Z字形、S形或一字形。于本专利技术的一实施方式中,所述气体流道及所述熔盐流道的形状均为周期性曲线结构。于本专利技术的一实施方式中,所述周期性曲线结构选自锯齿波浪形、正弦形、余弦形和S形的周期性曲线结构中的任意一种。于本专利技术的一实施方式中,所述熔盐换热板与所述第一气体换热板、所述第二气体换热板分别通过扩散焊连接。于本专利技术的一实施方式中,所述换热板芯体的材质为哈氏N合金。如上所述,本专利技术的一种印刷电路板式熔盐气体换热器,具有以下有益效果:本专利技术采用错流的方式换热,合理分配空间,极大地利用了热盐的显热,保证气体顺利吸热,吸热完成后成为高温高压气体,进入下一级循环推动透平做工发电;本专利技术采用截面形状为矩形的微小流道,流道的周期性曲线结构可增加流体的湍动性,破坏近壁面处的换热边界层,提高换热效率;微小流道的尺寸小,分布均匀,可减小流体流动的压力损失。进一步,本专利技术采用的矩形流道截面能增大换热面积,减小板片厚度,使换热器的换热面积密度得到有效提高,减小换热器的体积和重量。进一步,本专利技术中换热板芯体均由同一材料构成,解决了热盐对换热管道的造成热膨胀的问题,提高了换热器的使用寿命。进一步,本专利技术设置电伴热与保温棉,保证换热器整体温度在熔盐的凝固点以上,避免换热过程中产生冻堵问题。附图说明图1显示为本专利技术于一实施例中印刷电路板式熔盐气体换热器结构示意图。图2显示为本专利技术于一实施例中换热板芯体的结构示意图。元件标号说明:1第一气体侧封头11气体进口2第二气体侧封头21气体出口3第一熔盐侧封头31熔盐进口4第二熔盐侧封头41熔盐出口5换热板芯体51气体换热板511气体流道52熔盐换热板521熔盐流道具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。请参阅图1至图2须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本专利技术可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本专利技术可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更
技术实现思路
下,当亦视为本专利技术可实施的范畴。本专利技术提供一种印刷电路板式熔盐气体换热器,适用于石油化工、航空航天、海洋工程、船舶和核电等工业领域,可以实现不同工质之间的热量交换。请参阅图1,一种印刷电路板式熔盐气体换热器包括换热板芯体5和外壳。其中,外壳两侧分别设置有第一熔盐侧封头3和第二熔盐侧封头4,第一熔盐侧封头3设置有熔盐进口31,第二熔盐侧封头4设置有熔盐出口41;外壳两端分别设置有第一气体侧封头1和第二气体侧封头2,第一气体侧封头1设置有气体进口11,第二气体侧封头2设置有气体出口21。换热板芯体5包括至少1个周期性结构,周期性结构的个数与换热器的功率大小有关。周期性结构由依次叠设的气体换热板51、熔盐换热板52和气体换热板51组成。采取这种叠加方式为满足气体较大的体积流量,同时减小单流道内气体的流速,降低压降损失。请参阅图2,熔盐换热板52设置有多条熔盐流道521,熔盐流道521从熔盐换热板52的纵向第一端延伸至熔盐换热板52的纵向第二端;熔盐流道521的中心线相互平行,相邻两条熔盐流道之间的间距相等,熔盐流道521的形状为周期性曲线结构。气体换热板51上均设置有多条气体流道511,所述气体流道511从相应气体换热板51的横向第一端延伸至相应气体换热板51的横向第二端,气体流道511的流向与熔盐流道521的流向垂直,气体流道511的中心线相互平行,相邻两条气体流道511之间的间距相等,气体流道511的形状为周期性本文档来自技高网
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一种印刷电路板式熔盐气体换热器

【技术保护点】
一种印刷电路板式熔盐气体换热器,其特征在于,包括换热板芯体,所述换热板芯体包括至少1个周期性结构,所述周期性结构由依次叠设的第一气体换热板、熔盐换热板和第二气体换热板组成;所述熔盐换热板设置有多条熔盐流道,所述熔盐流道从所述熔盐换热板的纵向第一端延伸至所述熔盐换热板的纵向第二端;所述第一气体换热板和所述第二气体换热板上均设置有多条气体流道,所述气体流道从所述相应气体换热板的横向第一端延伸至相应气体换热板的横向第二端。

【技术特征摘要】
1.一种印刷电路板式熔盐气体换热器,其特征在于,包括换热板芯体,所述换热板芯体包括至少1个周期性结构,所述周期性结构由依次叠设的第一气体换热板、熔盐换热板和第二气体换热板组成;所述熔盐换热板设置有多条熔盐流道,所述熔盐流道从所述熔盐换热板的纵向第一端延伸至所述熔盐换热板的纵向第二端;所述第一气体换热板和所述第二气体换热板上均设置有多条气体流道,所述气体流道从所述相应气体换热板的横向第一端延伸至相应气体换热板的横向第二端。2.根据权利要求1所述的印刷电路板式熔盐气体换热器,其特征在于:多条熔盐流道的流向相互平行,且相邻两条熔盐流道之间的间距相等;多条气体流道的流向相互平行,且相邻两条气体流道之间的间距相等。3.根据权利要求1所述的印刷电路板式熔盐气体换热器,其特征在于:所述气体流道的流向与所述熔盐流道的流向相互垂直。4.根据权利要求1所述的印刷电路板式熔盐气体换热器,其特征在于:还包括设置于换热板芯体周围的外壳,所述外壳设置有一对熔盐侧封头及一对气体侧封头,其中一所述熔盐侧封头设置有熔盐进口,另一所述熔盐侧封头设置有熔盐出口;其中一所述气体侧封头设置有气体进口,另一所述气体侧封头设置有气体出口。5.根据权利要求4所述的印刷电路板式熔盐气体换热器,其特征在于:所述熔盐进口和所述熔盐出口分别与所述熔盐流道的进出口端相对应,所述气体进口、所述气体出口分别与所述气体流道的进出口端相对应。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜培君孔巧玲黄伟光
申请(专利权)人:中国科学院上海高等研究院
类型:发明
国别省市:上海,31

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